杨同春，王 亭，蒋淑玲

（济南市小清河管理处，山东 济南 250014）

小清河起始于济南市玉符河睦里庄闸，自西向东流经济南、淄博、滨州、东营、潍坊等市，在寿光市羊口镇羊角沟注入渤海莱州湾，全长237 km，控制流域面积10 336 km2，是山东省一条重要的防洪除涝河道，同时兼顾两岸农田灌溉、内河航运、海河联运等多种功能，是全国5条重要的国防战备河道之一。小清河济南城区段西起槐荫区睦里庄闸，东至历城区济青高速公路桥，长30.472 km。

河道清淤的必要性：一是济南市城市防洪体系建设的需要。济南市小清河综合治理工程实施至今已近8年，目前河道淤积较严重，不满足原设计标准的要求；二是国民经济持续协调发展的需要。小清河是鲁中地区的重要防洪、排涝河道，是济南市市区向外排水的唯一通道，小清河以南是以商业、金融、旅游服务为主导功能的城市中心，小清河与黄河大堤区间近年来逐步形成以工业园区、物流为主导功能的城市区域，河道沿岸有繁华的居民生活区、大型商贸区和电力企业，并有胶济铁路、京福高速公路、京沪铁路、省道、国道等重要交通设施。为实现创建生态文明示范城市、特色旅游城市、生态宜居城市等目标，需对河道进行清淤和生态治理，为该区域经济社会的可持续发展提供可靠保障；三是人与环境协调发展的需要。随着经济社会的快速发展，人民生活水平不断提高，对生存环境和生活质量的要求越来越高。通过河道生态清淤和日常维护，可使河道水清岸绿，人与水和谐共处，为人们提供休闲娱乐场所，提高生活质量，促进该区域经济、社会与环境协调发展；四是济南市水生态文明城市的要求。济南市被确定为全国首批水生态文明试点城市，市政府提出试点建设期为2013—2015年，2015—2020年为完善提升期，试点建设将形成“河湖连通惠民生，五水统筹润泉城”的发展新格局，实现“泉涌、湖清、河畅、水净、景美”的总体目标。小清河作为济南市唯一排洪河道，是济南市创建水生态文明城市的重要组成部分，济南城区段清淤工程的实施将大大改善小清河的整体形象，保证工程安全运行。

综上所述，对小清河济南城区段进行清淤是十分必要的。

1 小清河自然地理概况

1.1 水文气象概况

济南市属暖温带半湿润大陆性季风气候区，一年四季分明，温差变化较大，春季干旱少雨，多西南风；夏季炎热多雨；秋季天高气爽少雨；冬季寒冷干燥，降水量稀少，多东北风。区域内多年平均气温14.3℃，多年平均降雨量为636 mm，主要集中在汛期的6～9月份，汛期多年平均降水量548 mm，占全年降水量的85%；降水量年际间变化大，丰枯年分相差悬殊。多年平均陆面蒸发量为550 mm。多年平均风速3.0 m/s，最大风速22.0 m/s，最大冻土深为55 cm。

1.2 水文地质条件

经取样化验分析，河水水化学类型为HCO3-SO4-Cl—Ca-Na-Mg型；pH 值 6.67，矿化度0.74 g/L，侵蚀性CO2为2.1 mg/L，河水对混凝土无腐蚀，对钢筋混凝土中的钢筋弱腐蚀，对钢结构弱腐蚀。

2 清淤方案

2.1 挖掘机开挖

挖掘机开挖清淤是较传统的清淤方法，其施工技术要求较低，操作方便。一般在枯水期施工，在清淤河段的河床裸露区域直接开挖或在水下区域修筑施工围堰隔断来水，排水后采用挖掘机分区分块开挖，疏浚土方装车运输至弃土场并用推土机平整。

2.2 水力冲挖

水力冲挖施工原理是通过清水泵产生压力水，经过水枪喷出高速水流，切割、粉碎沙土，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合液，再由立式泥浆泵及输泥管输送至指定位置。

2.3 三绞吸式挖泥船清淤

绞吸式挖泥船是目前在清淤工程中运用较广泛的一种船舶，他是利用吸水管前端围绕吸水管装设的旋转绞刀装置，将河底淤泥进行切割和搅动，再经吸泥管将绞起的淤泥物料借助强大的泵力输送到预定场区，挖泥、运泥、卸泥等工作过程可连续完成，是一种效率高、成本低的挖泥船，但易造成淤泥扩散、水质污染。传统的绞吸式挖泥船因为船舶设备庞大、施工噪音大、调遣不便，一般仅应用于大江大河及湖泊沿海等区域的清淤施工。

2.4 小型环保生态清淤船

小型环保生态清淤船是近年来出现的一种清淤机械，适用于流量小、水深浅、不具备一般挖泥船疏浚作业条件的河道。小型环保生态清淤船设有3根定位桩，前面两根用于定位，后面一根控制行走，清淤采用新型环保绞吸式绞刀，绞刀臂通过液压动力可以上下左右移动，作业时通过环保绞吸式绞刀扰动淤泥，扰动后的淤泥立刻被吸淤泵吸走。对于沿河有桥梁或管道并且高度较小，小型环保生态清淤船无法到达的区域，可利用专用清淤平台替代完成清淤，采用水力切割和吸淤泵复合吸取淤泥，高压水通过专用喷口扰动淤泥，扰动后的淤泥立即被吸淤泵吸走。

2.5 生物—生态修复

生物—生态修复河道技术是近几年出现的一种新工艺，不对河道进行疏挖，而是向河道内添加生物复合酶，对底泥进行原位修复，分解有机物，使底泥中的污染物转移、转化及降解，从而减少河道淤积，改善河道水质。由于城区河道接纳的主要污染物是生活污染源，底泥中有机物含量高，可生化性强，加之城区河道水流条件较稳定，因此，部分城区河道可采用该项技术。

通过上述比较可以看出：干河清淤、水力冲挖清淤、绞吸式挖泥船清淤3个方案虽然单价相对较低，但由于受客观条件限制，均难以实施；生物—生态修复仅适用于有机质含量较高的底泥，无法对泥沙进行处理，存在修复速度慢、清淤不彻底等问题。小型环保生态清淤船方案既能适应城市内河狭小的工作面，又能满足生态、环保、不破坏两岸现有景观带的要求，该方案集生态清淤与淤泥快速固化同步处理于一体，设备移动方便，整个作业系统可根据工程量及作业环境进行快速灵活地组合，淤泥固化后可实现资源化利用，尾水达标排放。2015年上半年在洪园闸上游，联合山东省水利勘测设计院开展了生态清淤实验工程，采用小型环保生态清淤船清淤方案进行了清淤，效果良好，因此，推荐采用本方案。

3 淤泥处置

小清河清淤后的淤泥处置方案是直接关系到清淤工程能否实施的重要因素，小型环保生态清淤船淤泥处理方法主要有两种：一是就近输送至河道沿线排泥场自然风干；二是脱水固化后根据需要制成具有一定强度的可利用土料。本阶段选择外送回填自然风干、脱水固化、低位真空预压固结3种处理方案进行比较。

3.1 自然风干处理方案

自然风干处理方案是先在河道两岸设置排泥场，四周修筑围堰并设置格埂，清淤后的淤泥直接吹填入排泥场内，淤泥在排泥场内经过较长时间后自然固结，淤泥固结后可进行复耕。自然风干处理方案的优点是工程成本较低；缺点是占地面积大，围堰修筑工程量大，自然固结时间长。

3.2 脱水固化处理方案

脱水固化处理方案是在排泥口附近空地设置淤泥脱水处理站，将清淤淤泥输送至淤泥脱水处理站，集中进行机械脱水处理。淤泥机械脱水法主要原理是通过改善淤泥的透水性，采用专用的压滤脱水机对淤泥实施高压作用，促使淤泥中的泥质和水质迅速分离，从而实现淤泥脱水干化。淤泥经机械脱水后体积可缩小50%左右，经脱水后的土料含水量可控制在30%～60%之间。其优点是做到了淤泥减量化处理。

3.3 低位真空预压固结处理方案

排泥场淤泥采用低位真空预压法进行固结处理，在3～4个月时间内使淤泥固结并达到5～6 t的承载力指标，淤泥含水量降低至70%左右。低位真空预压法属于真空预压排水软土地基加固技术，是处理超软吹填土及软黏土地基的有效方法之一，目前在工程上普遍使用。

由于本次清淤工程位于城区内，两岸居民区密集，建筑物较多，无法布置排泥场，因此，推荐采用淤泥脱水固化处理方案。淤泥固化处理后采用挖掘机配自卸车运至渣土场，为后期的资源化利用创造条件。

4 结语

济南小清河城区段不仅承担泄洪功能，还承载了城市景观、通航等功能，因此，河道清淤既要满足生态清淤，又不能破坏两岸现有高标准绿化带、不造成河道停航而影响旅游观光、不产生黑臭淤泥上翻、不影响市民生活和生产秩序，因此，济南小清河城区段清淤应采取技术先进、经济合理的施工工艺和方法。小型环保生态清淤船清淤方案，集生态清淤与淤泥快速固化同步处理于一体，设备移动方便，整个作业系统可根据工程量及作业环境快速灵活地进行组合，淤泥固化后可实现资源化利用，尾水达标排放。本工程的实施具有显著的经济效益、社会效益、环境效益。工程实施后，能够有效提高河道行洪能力，恢复河道景观、通航等功能。改善河道淤积和水质现状，提高水体自净能力。对该地区的生态环境的良性循环和国民经济的发展将起到积极的促进作用。